Calefacción: qué es, tipos, cómo funciona, ventajas y sostenibilidad

Calefacción eléctrica

La calefacción eléctrica genera calor a partir de la electricidad. Se basa generalmente en el efecto Joule: al hacer pasar corriente eléctrica por un elemento resistivo (como resistencias de metal cerámico), éste se calienta y cede calor al ambiente.

Este principio se aplica en distintos equipos, desde radiadores eléctricos portátiles de aceite, emisores térmicos y convectores, hasta sistemas de suelo radiante eléctrico (mallas o cables calefactores bajo el piso) y paneles radiantes en paredes o techos.

Ventajas

• Son sistemas de fácil instalación, ya que muchos equipos eléctricos son portátiles o solo requieren enchufarlos a la red sin obras ni tuberías.
• No generan combustión, por lo que no producen humo ni gases en el punto de uso, evitando riesgos asociados como fugas de gas o monóxido de carbono.
• Requieren poco mantenimiento en comparación con calderas: no hay que limpiar quemadores ni chimeneas, solo verificar el buen estado de los aparatos.
• Permiten calentar de forma sectorizada, encendiendo solo los equipos en las habitaciones que se usan, lo que puede ahorrar energía en viviendas grandes si se gestionan adecuadamente.

Desventajas

• El costo de la electricidad suele ser más elevado que el del gas u otros combustibles por unidad de calor, haciendo que la calefacción eléctrica continua resulte más cara en la factura de energía.
• En viviendas grandes o muy frías, los equipos eléctricos pueden quedar cortos para calentar eficazmente todos los espacios, o tardar más tiempo en alcanzar la temperatura deseada.
• Si la fuente de la electricidad no es renovable, la generación eléctrica puede implicar altas emisiones de CO₂ en centrales eléctricas. Por tanto, indirectamente puede tener un impacto ambiental considerable.
• Algunos aparatos eléctricos (como radiadores o estufas halógenas) pueden resecar el ambiente más que otros sistemas, reduciendo la humedad relativa si no se controlan.

Calefacción con bomba de calor (aerotermia o geotermia)

La bomba de calor es un sistema de calefacción eléctrico de alta eficiencia que, en lugar de generar calor directamente por resistencia, transfiere calor de un ambiente a otro mediante un ciclo de refrigeración invertido. Existen diferentes tipos: las bombas de calor aerotérmicas extraen calor del aire exterior, mientras que las geotérmicas lo toman del subsuelo o de acuíferos.

En ambos casos, mediante un compresor y un circuito cerrado con refrigerante, son capaces de absorber calor de una fuente fría (exterior o tierra) y liberarlo dentro de la vivienda, incluso cuando hace frío afuera.

Las bombas de calor suelen ser sistemas reversibles, es decir, pueden proporcionar calefacción en invierno y refrigeración en verano (aire acondicionado) invirtiendo su ciclo. Pueden distribuir el calor generado mediante aire (por ejemplo, splits o conductos de aire caliente) o utilizando un circuito de agua caliente para alimentar radiadores o suelo radiante, en el caso de bombas de calor específicas para climatización hidrónica.

Ventajas

• Tienen una eficiencia energética muy alta: por cada kWh de electricidad consumida pueden entregar entre 3 y 5 kWh de calor al ambiente, gracias a que trasladan calor en lugar de generarlo (coeficiente de rendimiento elevado).
• Ofrecen la posibilidad de calefacción y refrigeración en un solo sistema integrado, optimizando la inversión en equipamiento para climatizar el hogar todo el año.
• Al usar energía eléctrica, pueden funcionar con energías renovables (por ejemplo, si la electricidad proviene de paneles solares o de la red renovable), reduciendo drásticamente las emisiones indirectas de CO₂.
• La tecnología ha mejorado mucho y actualmente las bombas de calor pueden operar incluso a temperaturas exteriores bajas (modelos especiales para clima frío), manteniendo buena parte de su rendimiento.

Desventajas

• La inversión inicial puede ser alta, especialmente en sistemas geotérmicos que requieren perforaciones en el terreno o en bombas de calor centralizadas para toda la vivienda.
• En climas extremadamente fríos, la capacidad de la bomba de calor disminuye y puede necesitar apoyo de resistencias eléctricas auxiliares o sistemas adicionales de respaldo, lo que reduce la eficiencia global en esas condiciones.
• Requiere de una unidad exterior (en el caso de aerotermia) que puede generar algo de ruido y cuyo rendimiento varía con la temperatura exterior. La instalación de unidades exteriores también puede estar limitada por normativas en algunas comunidades (ruido, estética).
• Para aprovechar al máximo su eficiencia, es ideal que la vivienda esté bien aislada; en casas mal aisladas, aunque la bomba de calor siga siendo más eficiente que otros sistemas eléctricos, la demanda energética será muy alta igualmente.

Calefacción por biomasa (leña o pellets)

La calefacción con biomasa utiliza materiales orgánicos como madera, pellets, astillas o restos vegetales como combustible para generar calor. El ejemplo más tradicional es la chimenea de leña, pero en la actualidad han ganado popularidad las estufas y calderas de pellets.

Estos equipos queman pellets (pequeños cilindros prensados de madera) de forma automática y controlada, proporcionando calor de manera eficiente y constante. Pueden calentar una sola estancia (las estufas) o, mediante un circuito de agua, alimentar radiadores y suelo radiante en toda la vivienda (calderas de biomasa).

Ventajas

• Utiliza combustible renovable y neutro en carbono: la madera y residuos vegetales emiten CO₂ al quemarse, pero ese CO₂ fue previamente capturado durante el crecimiento de las plantas, cerrando el ciclo de carbono (siempre que se gestione sosteniblemente).
• Suele tener un coste de combustible bajo; los pellets y la leña generalmente son más económicos que los combustibles fósiles por unidad de energía, dependiendo de la región.
• Ofrece una independencia de la red, útil en áreas rurales sin gas natural o con suministro eléctrico inestable. Mientras se tenga provisión de biomasa, se puede calefaccionar el hogar.
• Las estufas de pellets modernas cuentan con sistemas automatizados de alimentación y control, lo que facilita su uso (encendido programable, regulación de potencia, seguridad) comparado con chimeneas tradicionales.

Desventajas

• Requiere un espacio de almacenamiento de combustible (leñera o silo para pellets) y gestión del mismo, lo que implica cierta logística (comprar o aprovisionar la leña/pellets, mantenerlos secos, etc.).
• Produce humo y cenizas: aunque las emisiones de CO₂ netas sean neutras, la combustión de biomasa genera humo que contiene partículas y compuestos que deben evacuarse adecuadamente por una chimenea. Además, las cenizas resultantes requieren limpieza periódica (por ejemplo, retirar ceniza de la estufa cada semana).
• La automatización es menor que en otros sistemas: incluso con estufas de pellets, se necesita reponer el combustible cada cierto tiempo. En chimeneas o estufas de leña, el proceso es manual y continuo.
• La inversión en una caldera de biomasa con distribución por agua puede ser elevada, similar a la de una caldera de gas + instalación de radiadores, y su mantenimiento (limpieza de quemador, extracción de cenizas, revisiones) es indispensable para un funcionamiento seguro.

Calefacción solar térmica

La calefacción solar térmica aprovecha la energía del sol para generar calor, generalmente como un sistema de apoyo a la calefacción principal. Consiste en la instalación de colectores solares térmicos (paneles solares no fotovoltaicos, sino diseñados para calentar agua) normalmente ubicados en el tejado. Estos paneles captan la radiación solar y calientan un fluido (agua o una mezcla anticongelante) que circula a través de ellos.

El calor recogido se almacena en un depósito de agua caliente y puede usarse para calefacción (por ejemplo, enviando agua caliente a circuitos de suelo radiante o radiadores de baja temperatura) y para agua caliente sanitaria.

Ventajas

• La energía solar es una fuente gratuita e inagotable; una vez instalada la infraestructura, el calor del sol no tiene coste y no genera emisiones durante su uso.
• Reduce el consumo de combustibles convencionales: un sistema solar bien dimensionado puede aportar una fracción significativa de las necesidades de calefacción o al menos del agua caliente, disminuyendo el gas, electricidad o biomasa que harían falta.
• Prácticamente no requiere mantenimiento complejo: los paneles solares térmicos tienen una larga vida útil (20-25 años) con cuidados mínimos (limpieza ocasional, revisión del fluido cada cierto tiempo).
• Es una solución sostenible que puede combinarse con otros sistemas en edificios de bajo consumo o pasivos, contribuyendo a certificaciones energéticas más altas y mayor valor de la propiedad.

Desventajas

• Es un sistema intermitente y dependiente del clima: su aporte varía según la radiación solar disponible. En invierno (justo cuando más se necesita la calefacción) los días son más cortos y el sol menos intenso, por lo que normalmente no puede cubrir el 100% de la demanda de calor.
• Necesita un sistema de apoyo (una caldera de gas, calentador eléctrico u otro) para garantizar calefacción y agua caliente cuando no hay sol suficiente, lo que incrementa la complejidad y coste total de la instalación.
• Requiere espacio para los paneles solares en un tejado bien orientado al sol, algo que no siempre está disponible o es viable (por ejemplo, en pisos dentro de edificios compartidos puede ser complicado instalar suficientes paneles para cada vivienda).
• La inversión inicial es significativa: aunque a largo plazo ahorra dinero en combustible, los colectores solares, el tanque de almacenamiento y la integración con el sistema de calefacción tienen un coste que puede tardar varios años en recuperarse en ahorro energético.